中國航空新聞網訊:2026年1月,NASA啟動了“拋物線飛行”項目采購新飛機的流程。這一獨特的飛行項目能夠制造短暫的失重環境,常被稱為“嘔吐彗星”。此類飛行用于模擬微重力環境,以進行宇航員訓練、科學研究和技術測試。相關任務歷來以得克薩斯州休斯敦的埃靈頓機場為基地,當前合同航班則在美國多個地點執飛,每年執行數次。NASA表示,更換現役飛機對于確保該項目在未來幾十年內持續運作至關重要。
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長期以來,“拋物線飛行”一直填補著地面測試與太空任務之間的空白。每次飛行任務都讓研究人員能夠經歷多次間歇性微重力環境,而無需承擔軌道發射的成本與復雜性。NASA現役飛機已支持數千項實驗,但機齡老化帶來的限制日益凸顯。當前,現役機隊已服役數十年,機型停產、部件老化、維護成本攀升。NASA給出的考題清晰:誰能為未來幾十年提供可持續、可改裝、高可靠的低重力科研平臺?
NASA著手替換微重力飛行中老化的飛機
目前,美國國家航空航天局(NASA)與佛羅里達州的零重力公司(Zero Gravity Corporation)簽有服務合同。該公司運營一架名為“G力一號”(G-Force One)的波音727-200飛機,該機經過大幅度改裝,已服役超過50年。盡管該機目前仍然可靠,但隨著零部件日益緊缺,維護這架老舊商用噴氣機正變得越來越困難。據NASA的項目數據顯示,每次“拋物線飛行”任務通常執行15至40個拋物線機動,每個機動可提供約20秒的微重力環境,整個任務累計微重力時間可達10分鐘以上。
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為此,NASA正尋求一款新的飛機平臺,能夠安全且高效地執行這些高強度飛行任務,同時容納研究團隊及各類實驗設備。結構耐久性、充裕的機艙空間,以及高冗余的系統能力是該機構的主要考量因素。此外,NASA也希望最大限度縮短飛機停場維護時間,因為該機不僅服務于機構內部的研究需求,也面向外部用戶開放。多所大學、私營企業及國際合作伙伴經常依賴于這一飛行機會計劃。在征求新服務供應商的通知文件中,NASA明確提出:“美國國家航空航天局(NASA)阿姆斯特朗飛行研究中心(AFRC)現發布信息征集書,向潛在供應商征集關于提供拋物線飛行服務的技術方案,以滿足飛行機會計劃的需求。”
“拋物線飛行”為何對空間研究和航空依然至關重要
“拋物線飛行”被廣泛視為開展微重力研究最具成本效益的手段之一。一次飛行任務即可支持數十項科學實驗,涵蓋流體力學、燃燒科學乃至人體生理學等多個領域。據NASA統計,每年有數百名研究人員參與這一飛行計劃。對于由學生主導的初級項目以及處于早期階段的科研任務而言,這類飛行常被用作進入太空前的最終技術驗證環節。
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從航空工程的角度來看,此類飛行任務對飛機的性能要求極為嚴苛。在爬升階段,飛機通常承受約1.8G過載,隨后在拋物線頂端迅速過渡到接近零重力的狀態。這種反復的載荷變化給機體結構與機載系統帶來了獨特的疲勞挑戰。正因如此,目前全球僅有少數幾款機型能夠勝任持續、重復的拋物線飛行任務。
新的“嘔吐彗星”對微重力飛行的未來意味著什么?
“拋物線飛行”項目可追溯至20世紀50年代末,當時早期的宇航員們開始在改裝后的軍用飛機上體驗失重狀態,以完成初步訓練。在此后數十年間,KC-135及后來的C-9等機型逐漸成為微重力研究的標志性平臺。這些飛行任務在非正式場合被賦予了一些形象化的綽號,反映出反復穿越重力變化對機體乃至經驗豐富的飛行員所帶來的巨大挑戰。即便如此,參與需求依然居高不下。
引入新一代飛機有望帶來顯著提升,包括配備現代化駕駛艙、提升燃油效率以及實現更靈活的內部結構重組能力。這些改進將有助于延長單次任務窗口、增加實驗搭載容量。部分業內觀察人士指出,此次換裝還可能推動NASA與商業微重力服務供應商之間的深度協同。從長遠來看,最終選定的機型將在很大程度上決定未來數年微重力研究的可及性水平。
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除支撐科學研究外,該飛機還將繼續用于宇航員的設備熟悉訓練以及公眾科普活動。保持這一能力的持續運轉,將使NASA能夠在較低成本框架下維持宇航員訓練機制,并持續推進相關學科的前沿探索。
當NASA正式為“拋物線飛行”項目尋找繼任者時,航空業與航天領域的交匯點再次成為焦點。這道“考題”遠不止于采購一架新飛機那么簡單,它考驗的是如何在成本、耐久性與科研需求之間找到最完美的平衡點。誰將接棒“嘔吐彗星”,不僅決定了未來數十年微重力研究的可及性,更將定義人類從地面邁向太空的最后一階“階梯”。在這場新老交替中,我們期待的不僅是一架能承受過載的飛機,更是一個能承載無數科學夢想持續起飛的平臺。
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